智能建筑指數
——智能建筑的綜合評價方法

梁華梅

(中設安泰(北京)工程咨詢有限公司，北京100044)

1 傳統“智能建筑”的定義

用“智能”一詞來描述建筑，最早出現在20世紀80年代初的美國。對于“智能建筑”的定義，不同的國家和地區各不相同，概略如下。

歐洲(歐洲智能建筑集團EIBG):智能建筑創造了一個使建筑使用者效率最大化的環境，用最少的硬件和設施投入，達到有效的能源管理。

美國(美國智能建筑學會I.B.I):智能建筑通過優化其四大基本元素(建筑、系統、服務和管理)以及元素間的內在聯系，提供了一個富有成效和高投資回報的環境，使得智能建筑擁有者、物業管理者和使用者能夠實現在投資、舒適性、安全、長遠靈活性和市場適應性領域的目標。

日本:作為信息接收和發送，實現高效管理的場所；確保使用者的滿意度和方便度；使大廈的管理合理化，以較提供低成本、更加周到的行政服務；能就社會環境變化進行快速、靈活和經濟地響應，復雜多樣的辦公任務和主動商業策略。

新加坡(新加坡政府公共設施部PWD):利用先進的自動控制系統監控各種各樣的設施，從而為使用者提供舒適的工作環境。配置良好的網絡基礎設施，以實現樓層間的數據流通，并設有充裕的通信設施。

中國:GB 50314-2015《智能建筑設計標準》[1]，以建筑物為平臺，基于各類智能化信息的綜合應用，集架構、系統、應用、管理及優化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環境互為協調的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續發展功能環境的建筑。

通過對比可以發現，美國將投入使用后的服務和管理納入智能建筑范疇；日本則考慮到文化因素；而國內智能建筑也摒棄了著重建筑配備的高科技系統數量的做法(如3A、5A、超5A之類)，強調集架構、系統、應用、管理為一體，注重人、建筑、環境的相互協調。現行《智能建筑設計標準》針對不同的建筑類別，給出了智能化系統配置建議，并設定了定性的要求。早在2005年，總部設在香港的亞洲智能建筑學會就建立了完善的評價體系，旨在將抽象的定義轉化為智能建筑的量化評價。

2 亞洲智能建筑學會“智能建筑”的定義

亞洲智能學會認為，智能建筑的設計和施工需要基于對優質環境模塊的適當選擇，通過配置相應的設施，實現建筑的長遠價值，從而滿足使用者要求[2]。

并基于該定義，學會研究出一套智能建筑的綜合評估方法——智能建筑指數IBI(代號I)。根據不同環境模塊的得分，通過縝密的公式進行計算，得出智能建筑指數數值，對應智能建筑的等級和評價(見表1)，從而實現了智能建筑的量化評價，并將智能建筑的內涵擴展到設計、施工、管理和成本效益的各個方面。

表1 智能建筑等級和具體評價

亞洲智能建筑學會“智能建筑”定義中所指的優質環境參數對應智能建筑指數的十大模塊(M1～M10)，本文摘要介紹如下。

2.1 M1 環保指數

共設75個子項。內容涉及建筑設計、建筑材料、電梯選擇、室內空氣質量、給排水、暖通空調、電氣設備的環保要求。

(1)建筑設計:公用花園設置；走廊寬度、電梯大堂面積；遮陽板和反光板設置；園林景觀；環保建材。2001年初，香港屋宇署為了促進房屋的綠化，規定環保設施可不計入建筑總面積(GFA)和占地面積(SC)，允許豁免的環保設施最大面積不超過GFA的8%，屋宇署2016可持續發展報告[3]則將豁免的最大面積增加到GFA的10%。

(2)電梯的選擇:高峰時段 5min輸送能力UPPHC、行程時間RTT、等候時間AWT，驅動形式和控制系統。

(3)室內空氣質量:室內溫濕度，空氣流動速度，碳氧化物、氮氧化物、臭氧、甲醛、PM10等指標。

(4)供暖通風與空調:1)供暖:是否使用廢熱；燃料有無污染。2)通風:每秒新鮮空氣換氣量；有無利用自然通風。3)空調系統制冷劑:環保型得分100；非環保型得分10。4)空調能源消耗:60kWh/年/m2或以下，得滿分100分；120kWh/年/m2或以下，得分為60分。

(5)單位面積用電量指標及可再生能源利用情況:大量采用可再生能源，得分100；未大量采用得分50。

(6)照明:光源的發光效率、控制方式等。平均功率密度25W/m2為滿分100分；辦公樓平均照度500lx為100分。

現行規范《建筑照明設計標準》[4]第3.2.2條規定，在滿足眩光限制和配光要求條件下，應選用效率或效能高的燈具，并明確了熒光燈、金鹵燈、LED等典型燈具效率或效能最低要求；照明節能則采用一般照明的功率密度值LPD作為評價指標，針對民用和工業建筑，照明功率密度限值LPD分別有相應規定。如辦公建筑，普通辦公室照度標準值為300lx，LPD 限值現行值9W/m2、目標值 8W/m2。 不難看出，現行國家規范在照明節能方面要求更高，各項參數指標也更加細化。

2.2 M2空間指數

共設18個子項，包括(1)人均面積:總建筑面積GFA除以估算人數。(2)使用面積百分比:使用面積除以總建筑面積GFA，80%得分100。(3)無障礙通道和設施:優秀100分，良好70分。(4)停車位數量:完全遵照規范，得分100；50%遵照，得分50。(5)重新間隔的可能性:優秀得分100；良好得分70。

2.3 M3舒適指數

共設50個子項，包括(1)洗手間數量及其設備:行政人員專用洗手間，配備淋浴設備的洗手間均可加分；消耗品的提供:提供紙巾得分80，提供干手機得分100。清潔度:非常干凈100分，一般干凈50分。(2)電梯的加速和減速:一般而言，加速度為重力加速度(9.8m/s2)的1/6以下，乘客會感覺舒適。(3)熱舒適度(thermal comfort):溫度22℃～24℃，相對濕度40%～60%，得分100。(4)照明器材的噪音、色溫、眩光要求。(5)娛樂設施設置:優秀100分，良好70分。

2.4 M4效率指數

共設80個子項，包括(1)互聯網傳輸速率、人均接入點、人均IP地址及防火墻設置。(2)出入口控制:使用指紋或人臉識別技術，得分100；卡式得分90。(3)視頻監控系統:100%公共區域受監控，得分100。(4)樓宇自動化系統(BAS)設置。

2.5 M5文化指數

文化指數共設13個子項，包括:(1)娛樂設施:包括空中花園、體育中心、餐廳、健康俱樂部等。(2)室內植物及室外景觀(海景、山景、園景等)。(3)富有文化韻味的室內設計。(4)私隱和風水。

在文化指數方面，GB 50352-2005《民用建筑設計通則》[5]有相應的規定:民用建筑設計應按可持續發展戰略的原則，正確處理人、建筑和環境的相互關系；建筑總體布局應結合當地自然與地理環境特征，以人為本，滿足人們物質與精神的需求；并與周圍環境相協調；宜體現地域文化、時代特色；建筑基地應做綠化、美化環境設計，完善室外環境設施。

2.6 M6科技指數

共設38個子項，包括(1)電力供應:不間斷電源(UPS)設置(電子控制系統采用不間斷電源)。(2)互聯網傳輸速率、人均接入點、IP地址；內聯網管理系統設置:優秀100分，良好70分。(3)手機信號強度及覆蓋面積:不小于室外的60%，得分100。(4)辦公自動化:配置優秀100分，配置良好70分。(5)樓宇自動化系統(BAS):優秀級100分，良好級70分。(6)電視會議系統:借助信息高速公路設置，得分100；未設置，得分50。(7)出入口控制:使用指紋或人臉識別技術，得分100；卡式得分90。(8)視頻監控系統:100%公共區域受監控，得分100。(9)公共區域資訊的提供:充分提供，得分100；部分提供，得分50。(10)電梯智能控制系統設置。(11)停車管理系統:優秀級100分，良好級70分。

GB 50314-2015《智能建筑設計標準》中，各類建筑智能化系統配置表基本涵蓋科技指數的內容。

2.7 M7安全指數

安全指數共設31個子項。

(1)結構沉降監察:設置，得分100；未設置，得分30。沉降監察應每年進行一次。地震監察儀器(處于地震帶的建筑):設置得分 100；未設置得分50。

現行JGJ 8-2016《建筑變形測量規范》[6]規定:七類建筑在施工和使用期間應進行變形測量，包括地基基礎設計等級為甲級的建筑；加層、擴建建筑或處理地基上的建筑等。即以上七類建筑需要嚴格依照規范，設置結構沉降監察等變形測量，其他建筑設置與否不宜影響得分。

(2)建筑防火設施；火災報警和滅火裝置；逃生路徑:疏散通道、樓梯、出口等的設置(見現行《建筑設計防火規范》[7]和《火災自動報警系統設計規范》[8]相應條文)。

(3)全部撤離時間:10min或更短，得分100；30min或更長，得分10。

全部撤離時間屬消防性能化設計內容，針對人員密集的大型建筑物，如機場、體育館、超高層建筑等，需要進行消防性能化設計，得到包括全部撤離時間在內的參數數據。

(4)后備電源的供電比例:不少于 20%，得分100。

后備電源設置與否，根據用電負荷等級和電源情況確定，見《供配電系統設計規范》[9]第4.0.1條:需設置自備電源作為一級負荷中特別重要負荷的應急電源，或第二電源不能滿足一級負荷條件時。

關于自備電源的供電比例，《民用建筑電氣設計規范》[10]第6.1.2條規定，在方案和初設階段，應急柴油發電機組容量可按配電變壓器總容量的10%～20%進行估算，實際設置比例應隨負荷情況和使用要求調整。在目前的信息和大數據時代，提高后備電源供電比例，無疑有利于確保供電可靠性。

(5)預防性保養維修的綜合方案。(6)安全管理制度。

2.8 M8管理指數

共設40個子項。

2.9 M9成效指數

指成本——租金的比率，比率越低，得分越高。

2.10 M10健康指數

共設32個子項，包括(1)生活水箱清洗頻率:3個月或以下，得分 100；10個月或更長，得分 10。(2)排水管道:清潔、無生銹、無滲漏、無阻塞。(3)大廈整體的清潔度；廁所的通風和排氣。(4)廢物收集:收集方法、收集頻率、廢物收集點的清潔頻率等。(5)室內空氣質量。

3 智能建筑指數計算示例

根據亞洲智能建筑學會編制的《智能建筑指數手冊》，模塊中每一個子項的得分范圍為0～100。該計分方法的獨特之處在于:模塊的得分并非所有子項分值的平均值，而是按照子項在模塊中的重要程度，賦予該子項相應的權重，權重值在0～10之間。

例如:M1有75個子項，子項的分值依次為X1～X75，子項的權重依次為W1～W75，該模塊的分值利用公式(1)計算:

當某一元素不適用時，將此元素得分定為1，權重設為0，此時數值為1，不影響總得分。

筆者根據設計實踐，認為權重法有簡化的空間，即是權重百分比法。規定M1～M10權重的和∑Y為100，每個分項的權重按原有比例轉化成百分比。上例中M1的權重為Y1，Y1/∑按單項權重法數值為7/74，轉換成百分比即為9.5/100，依次將Y1～Y10轉換成百分比，得到I的分值I2，跟單項權重法得到的I1基本一致，視覺上卻更加直觀簡潔，具體可參見表3。

對照 GB/T 50378-2014《綠色建筑評價標準》[11]，綠色建筑評價指標體系由七類指標組成，見表4。綠色建筑評價聚焦于最大限度地節約資源、保護環境、減少污染；智能建筑指數還考慮到舒適環境、工作效率、科技含量以及健康水平。二者都包括設計和運行階段的評價，涵蓋了建筑全壽命期。

表2 不同類型建筑中各智能建筑指數所占權重

4 結束語

作為智能建筑的量化評價指標，《智能建筑指數手冊》的發布為智能建筑的評價提供借鑒。“他山之石，可以攻玉”，通過對比分析不難發現，智能建筑指數超出了電氣專業范圍，涉及到建筑、結構、暖通空調、概預算等各專業；不僅僅針對設計階段，還關系到后期維修、運營和管理；不僅僅集中在科技層面，還考慮到環保、文化、健康和效率。本文希

類似的公式同樣適用于智能建筑指數，按照模塊在指數中的重要程度，賦予該模塊相應的權重，權重值在0～10之間。而不同類型建筑物每個模塊所占的權重亦不盡相同，具體參見表2。

例如:智能建筑指數 I有10個模塊，分值依次為 M1～M10，子項的權重依次為 Y1～Y10，利用公式(2)計算I的分值:望為業內專業人士提供參考，進而制定并實施一套綜合性的智能建筑評價體系，推進國內智能建筑行業的蓬勃發展。

表3 某辦公樓智能建筑指數I計算

表4 綠色建筑評價評分項